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滚珠丝杆滚珠螺杆导程对精度存在什么影响?

滚珠丝杆滚珠螺杆导程对精度存在什么影响?


滚珠丝杆的导程精度是1980年制成了JIS标准,1987年进行了部分订正,规定了

(1)累计代表移动量误差

(2)相对丝杠部分有效长度的最大幅度

(3)任意300mm的最大幅度

(4)任意一圈转动的最大幅度等共4个特性。

虽然滚珠丝杠要求的功能是螺母的进给精度,但一般对轴单体的导程精度进行测量的情况比较多。导程精度分为广范围和狭范围,相对来说,广范围精度因为加工精度好和容易补正的原因,很少出现问题。今后为了应对高精度化的需要,狭范围精度会越发重要。


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图2是最高精度C0级的导程误差的一个示例。累计代表移动量误差是1μm/208mm,相对丝杠部分有效长度的最大幅度是2μm,螺母组装状态的最大幅度不超过0.9μm,是规格值的1/2以下。

 

误差变动的特征成分是沟道磨床中轴的1圈转动的成分(12mm周期),虽然单体是1~1.5μm,但因为螺母组装后的平均化效果会减少到0.5μm以下。一般相比单体的狭范围的误差,螺母组装后有1/2到1/3的减少。

导程精度即使周期不一样,均会出现轴的旋转同期成分。滚动要素中由于会出现滚动体的自转/公转所产生的非同期成分,在超精密的领域会成为主要问题。原因在于滚道面的粗糙度、真圆度、滚动体外径之间的相互差、真球度不良等,更有循环机构引起的滚动体在出入过程中引起的振动问题。根据塚田等1)的报告,在一个移动误差在0.4~0.5μm的平台上,将原本使用的滚珠丝杆使用保持架或者合成树脂的间隔钢球,移动误差将会降低至0.1μm以下。钢球通过成分不单会通过振动的形式出现,还会通过扭矩变动的形式出现,这容易引起电机输出扭矩的移动误差。

即使导程精度是高精度的,如果不正确进行安装,定位精度也会变差。1987年的JIS订正中,认识到了滚珠丝杆安装部精度的重要性,因此规格值比以前变更的更为严格,并且今后会有更加严格的趋势。

如果滚珠丝杆、轴承和引导机构的同心度差,就容易出现旋转跳动的误差,容易和导程误差混淆



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